DE19541786B4

DE19541786B4 - Socket

Info

Publication number: DE19541786B4
Application number: DE1995141786
Authority: DE
Inventors: Helmut Scholz
Original assignee: PROXXON SA
Current assignee: PROXXON SA
Priority date: 1994-11-14
Filing date: 1995-11-09
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2015-11-10
Also published as: DE19541786A1; LU88556A1

Abstract

Steckschlüsseleinsatz mit einem Betätigungsende (10) mit Innensechskant (12) zum Betätigen von Sechskantschrauben oder Sechskantmuttern, wobei für das Betätigungsende (10) ein maximaler Normdurchmesser festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsende (10) einen äußeren ovalen Querschnitt mit zwei zueinander senkrechten Symmetrieachsen (S1 und S2) aufweist, die sich im Zentrum des Innensechskantes (12) schneiden und deren Schnittpunkte mit dem äußeren Oval zwei unterschiedlich lange Achsensegmente definieren, wobei das längere der beiden Achsensegmente durch zwei gegenüberliegende Eckpunkte des Innensechskantes (12) läuft und das äußere Oval in einen Kreis eingeschrieben ist, dessen Durchmesser (D1) kleiner oder gleich dem maximalen Normdurchmesser ist.Socket wrench insert with an actuating end (10) with hexagon socket (12) for actuating hexagon screws or hexagon nuts, a maximum standard diameter being defined for the actuating end (10), characterized in that the actuating end (10) has an outer oval cross section with two mutually perpendicular axes of symmetry (S1 and S2), which intersect in the center of the hexagon socket (12) and whose intersections with the outer oval define two differently long axis segments, the longer of the two axis segments running through two opposite corner points of the hexagon socket (12) and the outer oval is inscribed in a circle whose diameter (D1) is less than or equal to the maximum standard diameter.

Description

Die Erfindung betrifft einen Steckschlüsseleinsatz mit Innensechskant zum Betätigen von Sechskantschrauben oder Sechskantmuttern.The invention relates to a socket wrench insert with hexagon socket for actuation of hexagon bolts or hexagon nuts.

Steckschlüsseleinsätze mit Innenvierkant zur Aufnahme von Bedienungswerkzeugen und Innensechskant zum Betätigen von Sechskantschrauben sind in der Praxis hinlänglich bekannt. Sie werden entweder von Hand betätigt, wobei als Bedienungswerkzeuge z. B. Quergriffe, Kurbeln, Knarren, Steckgriffe mit Außenvierkant verwendet werden oder maschinell z.B. mittels Elektro- oder Druckluftschraubern betätigt. Die äußere Form der Steckschlüsseleinsätze ist im allgemeinen zylinderförmig resp., je nach Schlüsselweite, zusammengesetzt aus zwei axial aneinandergesetzten Zylindern unterschiedlichen Durchmessers. Die Einsätze weisen an dem einen Ende, dem sogenannten Antriebsende, eine Vertiefung mit quadratischem Querschnitt, den Innenvierkant, zur Aufnahme des Außenvierkants des Bedienungswerkzeuges, und auf der gegenüberliegenden Seite, dem sogenannten Betätigungsende, eine Vertiefung mit sechseckigem Querschnitt zur Aufnahme der Sechskantschraube resp. Sechskantmutter auf. Sie sind zumeist genormt (siehe zum Beispiel DIN 3124 oder ISO 2725-1973 für handbetätigte Steckschlüsseleinsätze und DIN 3129 oder ISO 2725-1985 für maschinenbetätigte Steckschlüsseleinsätze), wobei die Normen die Außendurchmesser, die Nenngröße des Innenvierkants, die Länge des Einsatzes und die Tiefe des Innensechskantes. festlegen. Durch die Normung des Außendurchmessers wird u. a. dafür Sorge getragen, daß die Steckschlüsseleinsätze am Betätigungsende nur einen bestimmten Raum beanspruchen. Die Durchmesser d₁ am Betätigungsende sind in den oben angeführten Normen übereinstimmend formelmäßig wie folgt festgelegt: d1max = 1,25·s + a wobei s die Schlüsselweite in mm und a einen in der jeweiligen Norm festgelegten Antriebszuschlag bezeichnen.Socket wrench inserts with an internal square for receiving operating tools and an internal hexagon for actuating hexagon screws are well known in practice. They are either operated by hand, with operating tools such. B. cross handles, cranks, ratchets, push handles with an outer square can be used or operated mechanically for example by means of electric or pneumatic screwdrivers. The outer shape of the socket wrench inserts is generally cylindrical or, depending on the width of the wrench, composed of two axially placed cylinders of different diameters. The inserts have at one end, the so-called drive end, a recess with a square cross-section, the inner square, for receiving the outer square of the operating tool, and on the opposite side, the so-called actuating end, a recess with a hexagonal cross-section for receiving the hexagon screw, respectively. Hexagon nut on. They are mostly standardized (see for example DIN 3124 or ISO 2725-1973 for hand-operated socket wrench inserts and DIN 3129 or ISO 2725-1985 for machine-operated socket wrench inserts), with the standards the outer diameter, the nominal size of the inner square, the length of the insert and the depth of the hexagon socket. establish. The standardization of the outer diameter ensures, among other things, that the socket wrench inserts only occupy a certain space at the end of the actuation. The diameters d ₁ at the end of the actuation are defined in the above standards in accordance with the following formula: d 1max = 1.25s + a where s is the width across flats in mm and a is a drive surcharge specified in the respective standard.

Die meisen der bekannten Steckschlüsselsätze haben am Betätigungsende einen kreisrunden, äußeren Querschnitt. Dieser kreisrunde Querschnitt ist augenscheinlich die optimale Ausgestaltung für den äußeren Querschnitt. Er soll unter anderem den Vorteil erbringen, dass die Spannungen, die beim Ein- resp. Ausschrauben von Sechskantschrauben auftreten, sich weitgehend gleichmäßig in dem Material verteilen, wodurch eine Rissbildung und somit die Zerstörung der Einsätze weitgehend verhindert wird. Jedoch bringt die rotationssymmetrische Form der Steckschlüsseleinsätze auch einige Nachteile mit sich. Zum einen ist das Beschriften der Einsätze mit der Nenngröße deutlich erschwert, da die Krümmungsradien der Mantelfläche mit 10 bis 40 mm für die gebräuchlichsten Einsatzgrößen recht klein sind. Dadurch wird jedoch auch das Ablesen der Schlüsselweiten erschwert, weshalb es häufig zu Verwechslungen und dem damit verbundenen Zeitverlust kommt. Zum anderen erleichtert die zylindrische Form der Steckschlüsseleinsätze natürlich ein Abrollen derselben auf ebenen und geneigten Flächen, was zu häufigem Herabfallen der Einsätze von der jeweiligen Arbeitsfläche führt.Most of the known socket wrench sets have at the end of the operation a circular, outer cross-section. This circular cross section is obviously the optimal design for the outer cross section. Among other things, it should have the advantage that the tensions, which when entering or Unscrewing hexagon bolts occur largely uniform in the Distribute material, causing cracking and thus the destruction of the Calls is largely prevented. However, this brings rotationally symmetrical Shape of socket wrench inserts too some disadvantages with it. On the one hand, the inserts are labeled with the Nominal size clearly difficult because of the radii of curvature the lateral surface with 10 to 40 mm for the common Sizes right are small. However, this also makes it possible to read the key widths difficult, which is why it is common there is confusion and the associated loss of time. To the others of course make the cylindrical shape of the socket wrench easier Unrolling them on flat and inclined surfaces, causing them to fall down frequently of the stakes from the respective work surface leads.

Die US-PS 4 836 059 , die DE 90 17 266 U1 , die DE-GM 1 882 998 und die DE 90 17 962 U1 zeigen Steckschlüsseleinsätze, welche ein Abrollen auf ebenen und geneigten Flächen vermeiden. Erreicht wird dies mit anderen Merkmalen.The U.S. Patent 4,836,059 , the DE 90 17 266 U1 , the DE-GM 1 882 998 and the DE 90 17 962 U1 show socket wrench inserts that prevent rolling on flat and inclined surfaces. This is achieved with other features.

Einen ergonomischen Handgriff für in der Hand zu haltende Werkzeuge zeigt die US-PS 4 942 791 . Dort sollen drei besondere Kurvenzüge vorgesehen sein.The shows an ergonomic handle for tools to be held in the hand U.S. Patent 4,942,791 , There should be three special curves.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steckschlüsseleinsatz mit einem Betätigungsende mit Innensechskant, zum Betätigen von Sechskantschrauben oder Sechskantmuttern, zu schaffen, der die oben beschriebenen Nachteile abschwächt, zugleich jedoch den Erfordernissen der Norm betreffend den Durchmesser des Betätigungsendes entspricht und keine wesentliche Verschlechterung im Bezug auf die Spannungsverteilung im Material des Steckschlüsseleinsatzes herbeiführt.The invention is based on the object a socket wrench insert with an actuation end with hexagon socket, for actuation of hexagon bolts or nuts, to create the mitigates the disadvantages described above, but at the same time the requirements corresponds to the norm regarding the diameter of the actuation end and no significant deterioration in voltage distribution in the material of the socket wrench insert causes.

Diese komplexe Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Steckschlüsseleinsatz gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, dass sein Betätigungsende einen äußeren ovalen Querschnitt mit zwei zueinander senkrechten Symmetrieachsen aufweist, die sich im Zentrum des Innensechskantes schneiden und deren Schnittpunkte mit dem äußeren Oval zwei unterschiedlich lange Achsensegmente definieren, wobei das längste der beiden Achsensegmente durch zwei gegenüberliegende Eckpunkte des Innensechskantes läuft und das äußere Oval in einen Kreis eingeschrieben ist, dessen Durchmesser kleiner oder gleich dem maximalen Normdurchmesser ist.This complex task is accomplished according to the invention a socket wrench insert solved, which is characterized in that its actuating end has an outer oval Cross section with two mutually perpendicular axes of symmetry, the intersect in the center of the hexagon socket and their intersections with the outer oval two Define axis segments of different lengths, the longest of which two axis segments through two opposite corner points of the hexagon socket runs and the outer oval is inscribed in a circle whose diameter is smaller or is equal to the maximum standard diameter.

Unter Oval versteht man im Sinne dieser Erfindung eine symmetrisch zu einer Achse abgeflachte Kreisform die man auch noch als "Unrund" bezeichnen könnte. Eine solche Form kann sich zum Beispiel aus mehreren Kreisbögen zusammensetzen. Sie kann jedoch auch aus elliptischen Bögen zusammengesetzt sein.Oval is understood in the sense this invention a circular shape flattened symmetrically to an axis which could also be called "out of round". A such a shape can be composed of several arcs, for example. However, it can also be composed of elliptical arcs.

Zwei gegenüberliegende Eckpunkte des Innensechskantes, welche eine erste Symmetrieachse definieren, werden erfindungsgemäß durch Bögen überspannt, die einen Krümmungsradius haben der ungefähr dem halben Normdurchmesser entspricht. Dadurch ist in diesem kritischen Bereich die nötige Materialstärke gewährleistet. Im Bereich der zweiten Symmetrieachse weist der erfindungsgemäße Steckschlüsseleinsatz den kleinsten Durchmesser auf. Diese zweite Symmetrieachse schneidet zwei gegenüberliegende Seiten des Innensechskantes in ihrer Mitte. Da in diesem Bereich die Materialstärke der Hülse sowieso größer ist als im Bereich der Eckpunkte, wird die Gesamtfestigkeit des Steckschlüsseleinsatzes durch die erfindungsgemäße Abflachung nur gering beeinflußt. Da die Mantelfläche in diesem Bereich durch die Ovalform jedoch einen größeren Krümmungsradius aufweist als im Bereich der ersten Symmetrieachse entsteht die Unrundform welche das Abrollen des Steckschlüsseleinsatzes erschwert. Dies ist besonders dort von Vorteil, wo die Steckschlüsseleinsätze in großer Höhe zum Beispiel auf einem Gerüst zum Einsatz kommen, da hier durch abrollende und herunterfallende Steckschlüsseleinsätze ein erhebliche Verletzungsgefahr für Personen entsteht, die sich im Bodenbereich in der Nähe des Gerüstes aufhalten.According to the invention, two opposite corner points of the hexagon socket, which define a first axis of symmetry, are spanned by arcs which have a radius of curvature which corresponds to approximately half the standard diameter. This ensures the necessary material thickness in this critical area. The socket wrench insert according to the invention has the smallest diameter in the region of the second axis of symmetry. This second axis of symmetry intersects two opposite sides of the hexagon socket in the middle. Since in this area the material thickness of the sleeve is anyway greater than in the area of the corner points, the overall strength of the socket wrench insert is only slightly influenced by the flattening according to the invention. However, since the outer surface in this area has a larger radius of curvature due to the oval shape than in the area of the first axis of symmetry, the non-circular shape arises, which makes it difficult to unroll the socket wrench insert. This is particularly advantageous where the socket wrench inserts are used at high heights, for example on a scaffold, since the socket wrench inserts rolling and falling down pose a considerable risk of injury for people who are in the floor area near the scaffold.

Weiterhin bewirkt die Abflachung die Ausbildung einer Vorzugsausrichtung bei der Ablage der Steckschlüsseleinsätze, was ein maschinelles Handling derselben zum Beispiel mittels eines automatischen Werkzeugwechslers wesentlich erleichtert. In der Tat entfällt durch die nun ebenfalls gleichbleibende Ausrichtung des Innenvierkantes ein zeitaufwendiges Ausrichten von Innenvierkant des Steckschlüsseleinsatzes und Außenvierkant des Maschinenschraubers.The flattening also causes the formation of a preferred orientation when storing the sockets, what mechanical handling of the same, for example by means of an automatic one Tool changer much easier. Indeed, it does not apply the now constant alignment of the inner square a time-consuming alignment of the inner square of the socket wrench insert and outside square of the machine driver.

Die im Bereich der zweiten Symmetrieachse entstehenden relativ schwach gekrümmten Flächen erlauben darüber hinaus eine ausgezeichnete Beschriftung des Steckschlüsseleinsatzes. Weiterhin ist bei Beschriftung der beiden schwach gekrümmten Flächen die Beschriftung immer auf Anhieb sichtbar, da die Steckschlüsseleinsätze bei der Ablage auf die Arbeitsfläche eine Vorzugsausrichtung einnehmen bei der immer eine der beiden schwach gekrümmten Flächen und somit auch die Beschriftung nach oben hin voll sichtbar ist.The arising in the area of the second axis of symmetry relatively weakly curved Allow areas about that Excellent labeling of the socket wrench insert. Furthermore, when labeling the two slightly curved surfaces Lettering always visible right away, as the socket wrench inserts are included the shelf on the work surface take a preferred orientation in which always one of the two slightly curved surfaces and so that the labeling is fully visible upwards.

In einer bevorzugten Ausgestaltung besteht das äußere Oval im wesentlichen aus zwei ersten Kreisbögen deren Zentrum auf dem langen Achsensegment liegt und aus zwei zweiten Kreisbögen deren Zentrum auf dem kurzen Achsensegment liegt. Jeder dieser Kreisbögen überspannt vorteilhaft einen Winkel von zirka 90°, wobei der Radius der zweiten Kreisbögen um mindestens 50% größer als der Radius der ersten Kreisbögen sein soll, und das Zentrum der ersten Kreisbögen mit dem Zentrum des Innensechskantes übereinstimmt.In a preferred embodiment there is the outer oval essentially from two first arcs whose center on the long Axis segment lies and from two second arcs whose center on the short one Axis segment lies. Each of these arcs advantageously spans an angle from about 90 °, where the radius of the second arcs is greater than at least 50% the radius of the first arcs should be, and the center of the first arcs coincides with the center of the hexagon socket.

Um Spannungskonzentrationen zu vermeiden sind vorzugsweise abgerundete Übergänge zwischen den ersten und zweiten Kreisbögen ausgebildet.To avoid stress concentrations are preferably rounded transitions between the first and second arcs educated.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.A preferred embodiment The invention is illustrated in the drawings and is described below described in more detail.

Es zeigen:Show it:

1 eine Draufsicht, sechskantseitig; 1 a plan view, hexagonal side;

2 eine Seitenansicht längs der kurzen Achse, halb geschnitten; 2 a side view along the short axis, half cut;

3 eine Seitenansicht längs der längsten Achse; 3 a side view along the longest axis;

4 eine Draufsicht, vierkantseitig. 4 a plan view, square side.

1 zeigt eine Draufsicht auf das Betätigungsende 10 eines erfindungsgemäßen Steckschlüsseleinsatzes mit Innensechskant 12, welcher den Anforderungen der DIN 3124 oder ISO 2725 entspricht. An seinem Betätigungsende 10 weist der Steckschlüsseleinsatz eine Mantelfläche mit ovalem Querschnitt auf. Das äußere Oval ist im wesentlichen aus vier Kreisbögen 16 bis 22 zusammengesetzt. Es weist zwei Symmetrieachsen S1 und S2 auf, die sich im Zentrum des Innensechskantes 12 schneiden, und ist in einen Außenkreis mit einem Durchmesser D₁ eingeschrieben. Dieser Durchmesser D₁ des umschreibenden Kreises ist leicht kleiner als der in der Norm festgelegte maximale Normdurchmesser d_1max des Betätigungsendes 10. 1 shows a top view of the actuating end 10 of a socket wrench insert according to the invention with hexagon socket 12 , which meets the requirements of DIN 3124 or ISO 2725. At the end of its operation 10 the socket wrench insert has an outer surface with an oval cross-section. The outer oval is essentially made up of four arcs 16 to 22 composed. It has two axes of symmetry S1 and S2, which are located in the center of the hexagon socket 12 cut, and is inscribed in an outer circle with a diameter D ₁ . This diameter D _{1 of} the circumscribing circle is slightly smaller than the maximum standard diameter d _{1max of} the actuation end specified in the standard 10 ,

Die beiden Kreisbögen 18 und 22 weisen einen Krümmungsradius R₁= D₁/2 auf und haben ihr Zentrum im Zentrum des Innensechskantes. Die beiden Kreisbögen 16 und 20 weisen einen Krümmungsradius R₂ auf, und ihre Zentren liegen auf der Symmetrieachse S2. Der Krümmungsradius R₂ ist so zu wählen, daß an den vier von ihnen überspannten Eckpunkten des Innensechskantes 12 eine Mindestwandstärke des Steckschlüsseleinsatzes nicht unterschritten wird. Damit ist gewährleistet, daß die bei bestimmungsgemäßem Einsatz auftretenden Kräfte auf die Sechskantschraube übertragen werden können ohne den Steckschlüsseleinsatz zu zerstören. In den meisten Fällen ergibt sich eine optimale Form wenn 2 R₁ > R₂ > 1,5 R₁ ist.The two arcs 18 and 22 have a radius of curvature R ₁ = D _1/2 and have their center in the center of the hexagon socket. The two arcs 16 and 20 have a radius of curvature R ₂ and their centers lie on the axis of symmetry S2. The radius of curvature R ₂ is to be selected so that at the four corner points of the hexagon socket spanned by them 12 a minimum wall thickness of the socket wrench insert is not undercut. This ensures that the forces that occur during intended use can be transferred to the hexagon screw without destroying the socket wrench insert. In most cases, an optimal shape results when 2 R ₁ > R ₂ > 1.5 R ₁ .

Man beachte ebenfalls, daß die längste Achse des Ovals derart angeordnet ist, daß sie zwei gegenüberliegende Eckpunkte des Innensechskantes 12 umfaßt. Die kürzeste Achse des Ovals ist dagegen derart angeordnet, daß sie zwei gegenüberliegende Seiten des Innensechskantes 12 jeweils in der Mitte schneidet. Die Abflachung des Querschnitts des Steckschlüsseleinsatzes befindet sich demnach in einem spannungsmäßig relativ unkritischen Bereich.Also note that the longest axis of the oval is arranged to have two opposite corners of the hexagon socket 12 includes. The shortest axis of the oval, on the other hand, is arranged such that it faces two opposite sides of the hexagon socket 12 cuts in the middle. The flattening of the cross section of the socket wrench insert is therefore in a relatively uncritical range in terms of voltage.

Die Übergänge zwischen den einzelnen Kreisbögen 16 bis 22 sind, wie aus den 1 und 4 ersichtlich, abgerundet. Dadurch vermeidet man weitgehend Spannungskonzentrationen, die zu Rissbildungen führen könnten.The transitions between the individual arcs 16 to 22 are like from the 1 and 4 evident, rounded. This largely avoids stress concentrations that could lead to crack formation.

Die Fläche 24 (2 und 3), die wegen dem großen Krümmungsradius R₂ eine weitaus geringere Krümmung aufweist als die Mantelflächen klassischer Steckschlüsseleinsätze, bietet den Vorteil, dass sie sich wesentlich leichter beschriften lässt als zylindrische Mantelflächen. Die unrunde Form des Querschnitts verhindert zudem ein Abrollen des Steckschlüsseleinsatzes auf ebenen Flächen.The area 24 ( 2 and 3 ), which because of the large radius of curvature R _{2 has} a much smaller curvature than the lateral surfaces classic scher socket wrench inserts, has the advantage that it is much easier to label than cylindrical outer surfaces. The non-circular shape of the cross-section also prevents the socket wrench insert from rolling on flat surfaces.

4 zeigt das Antriebsende 26 des Steckschlüsseleinsatzes mit dem Innenvierkant 28, der der internationalen Norm ISO 1174-1975 entspricht. 4 shows the drive end 26 of the socket wrench insert with the inner square 28 which complies with the international standard ISO 1174-1975.

Claims

Socket wrench insert with one operating end ( 10 ) with hexagon socket ( 12 ) for the actuation of hexagon screws or hexagon nuts, whereby for the actuation end ( 10 ) a maximum standard diameter is defined, characterized in that the actuating end ( 10 ) has an outer oval cross section with two mutually perpendicular axes of symmetry (S1 and S2), which are located in the center of the hexagon socket ( 12 ) cut and their intersections with the outer oval define two axis segments of different lengths, the longer of the two axis segments being defined by two opposite corner points of the hexagon socket ( 12 ) runs and the outer oval is inscribed in a circle whose diameter (D1) is less than or equal to the maximum standard diameter.

Socket wrench insert according to claim 1, characterized in that the outer oval consists essentially of two first arcs ( 18 and 22 ) whose center lies on the long axis segment and consists of two second arcs ( 16 and 20 ) whose center is on the short axis segment.

Socket wrench insert according to claim 2, characterized in that each of the circular arcs ( 16-22 ) spanned an angle of approximately 90 °.

Socket according to claim 2 or 3, characterized in that between the first and second arcs rounded transitions formed are.

Socket according to one of the claims 2 to 4, characterized in that the radius (R2) of the second arcs at least 50% larger than is the radius (R1) of the first arcs.

Socket wrench insert according to one of claims 2 to 5, characterized in that the center of the first arcs ( 18 and 22 ) coincides with the center of the hexagon socket.

Socket according to claim 1, characterized in that the outer oval is substantially elliptical Curves included.